CN113670100A - 一种均温板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种均温板，包括腔体，腔体内设置有多个支撑柱；腔体内烧结成型有毛细结构，毛细结构由铝粉或者铝合金粉烧结而成；毛细结构的孔隙率在20%‑70%之间，毛细结构的孔隙的孔径在5μm‑500μm之间。本发明中腔体内的毛细结构均是铝制材料制作而成，故具有轻质的特点。同时，在本发明中由于支撑柱上也是含有空隙的，这样不管是气态的工作介质还是液态的工作介质都可以通过支撑柱，故本发明的工作介质的回流效率会得到一定的提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种散热装置，尤其涉及一种铝制的均温板及其制备方法。
背景技术
随着电子元器件的功率越做越大，电子元器件的散热要求越来越高，传统的靠风扇散热已经不能满足需要，目前市场上比较主流的是用热管散热。热管是现在最高效的传热元件，在电子元器件与电力设备等领域中具有重要的运用；它是利用相变潜热将热量有一端传递到另一端。典型的热管由外壳、吸液芯和端盖组成；在吸液芯内充满工作介质后密封就成为了一个热管。
热管由于是管状故在很多情况下使用不方便，主要是位置布置不方便，同时不适合多个电子元器件的散热，故目前出现了均温板。均温板的出现，使得超薄笔记本、超薄手机等的散热能够跟上高功率电子元器件的需要，但是目前的均温板存在工作介质回流慢，散热效率还不是很理想的缺点；同时受限于金属颗粒的烧结，目前市场上的均温板均采用铜制，没有采用铝制的，因为铝粉的烧结异常困难；而铜制的均温板存在重量大的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种工作介质回流效率高的铝制均温板及制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种均温板，包括腔体，腔体内设置有多个支撑柱；所述腔体内烧结成型有毛细结构，所述毛细结构由铝粉或者铝合金粉烧结而成；毛细结构的孔隙率在20%-70%之间，毛细结构的孔隙的孔径在5μm-500μm之间。
上述的均温板，优选的，所述腔体受热端的毛细结构的孔隙的孔径小于冷却端的毛细结构的孔隙的孔径。
上述的均温板，优选的，支撑柱的孔隙率在20%-50%之间。
一种均温板的制备方法，包括以下步骤；
1）配置铝粉或者铝合金粉的浆料；
2）将支撑柱固定设置在腔体的上盖或者下盖的内腔壁上；
3）将步骤1）配置好的浆料涂覆或者喷涂在上盖或者下盖的内腔壁上，并且成型；
4）将步骤3）完成的上盖或者下盖放入到烧结炉中进行烧结，烧结形成毛细结构；
5）将腔体的上盖和下盖之间密封后，注入工作介质后得到均温板。
上述的均温板的制备方法，优选的，所述步骤3）中在腔体的上盖或者下盖的内腔壁上的成型的浆料呈网状。
上述的均温板的制备方法，优选的，所述步骤4）完成后将烧结形成有毛细结构的腔体的上盖或者下盖放入到有机溶液中清洗后，然后用去离子水中清洗干净。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明中腔体内的毛细结构均是铝制材料制作而成，故具有轻质的特点。同时，在本发明中由于支撑柱上也是含有空隙的，这样不管是气态的工作介质还是液态的工作介质都可以通过支撑柱，故本发明的工作介质的回流效率会得到一定的提高。
附图说明
图1为实施例1中支撑柱单独烧结在腔体的上盖或者下盖上结构示意图。
图2为实施例1中毛细结构烧结在腔体的上盖或者下盖上结构示意图。
图3为实施例1中毛细结构烧结在腔体的上盖或者下盖上的照片。
1、腔体；2、毛细结构；3、支撑柱。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下文将结合较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。
需要特别说明的是，当某一元件被描述为“固定于、固接于、连接于或连通于”另一元件上时，它可以是直接固定、固接、连接或连通在另一元件上，也可以是通过其他中间连接件间接固定、固接、连接或连通在另一元件上。
除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。
实施例1
如图2和图3所示的一种均温板，包括腔体1，腔体1内设置有多个支撑柱3；支撑柱3有铝粉或者铝合金粉烧结而成，支撑柱3的孔隙率在20%-50%之间；腔体1内烧结成型有毛细结构2，毛细结构2由铝粉或者铝合金粉烧结而成；毛细结构2的孔隙率在20%-70%之间，毛细结构2的孔隙的孔径在5μm-500μm之间。腔体1受热端的毛细结构2的孔隙的孔径小于冷却端的毛细结构2的孔隙的孔径。
在本实施例中，由于支撑柱3上的空隙率在20%-50%之间，孔隙率相对来讲是比较低的，故支撑柱3能够支撑起腔体1。支撑柱3上的空隙可以作为气态和液态工作介质的通道，这样在液态工作介质回流的时候比起传统的支撑柱3上没有孔隙的情况，液态工作介质回流的效率会得到提高。
在本实施例中，由于腔体1受热端的毛细结构2的孔隙的孔径小于冷却端的毛细结构2的孔隙的孔径；这样在受热端的工作介质由于空隙的孔径小故更加容易被气化，而在冷却端由于毛细结构2的孔径大姑在回流的时候阻力小，故本实施例的均温板的散热效率高。
本实施例提供一种均温板的制备方法，包括以下步骤；
1）浆料的配置；将粒径为1-100微米的球形铝粉或者球形铝合金粉倒入到分散剂中，分散剂的量覆盖球形铝粉，搅拌均匀；然后加入造孔剂和粘结剂，并且混合均匀；分别配置支撑柱3的浆料和毛细结构2的浆料；造孔剂包括樟脑丸或者其他呈粉末状的碳氢化合物。
2）将支撑柱3浆料转移到腔体1的上盖或者下盖上的支撑柱3模具内，静置或者加热粘结成型后去掉支撑柱3模具。
3）将毛细结构2的浆料用喷嘴喷到腔体1的上盖或者下盖上，静置干燥或者加热固化成型；
4）将步骤3）的装有浆料的上盖或者下盖放入到烧结炉中，将烧结炉内的空气排空后，将烧结炉的温度升高到580-660摄氏度，保温1min-10min；随炉冷却；在腔体1的上盖或者下盖上烧结形成毛细结构2。烧结出来的上盖或者下盖如图1所示。在本实施例中，在烧结的时候，最好将上盖或者下盖敞开，这样在烧结的过程中造孔剂、分散剂和粘结剂等能够很轻易的挥发或者分解出来。毛细结构烧结完成后呈多孔泡沫状。
5）将腔体1的上盖和下盖之间密封后，注入工作介质，密封后得到均温板。工作介质注入到腔体1内的注入率为90%。
如图2所示，在本实施例中，在进行步骤3）之前可以先将步骤2）中形成的支撑柱3烧结在腔体1的上盖或者下盖上。
在本实施例中，步骤4）完成后将烧结形成有毛细结构2的腔体1的上盖或者下盖放入到有机溶液中清洗后，然后用去离子水中冲洗干净。
在本实施例中，步骤3）中分阶段烧结：所述分阶段烧结包括将真空烧结炉温度升高到400-500摄氏度，保温1-2h后升温到580-660摄氏度，保温1min-10min，然后将温度降至400-450摄氏度，保温1-12h；最后将温度降至室温。
本实施例的均温板的热阻能够达到0.12℃/W。
在本实施例中由于支撑柱3上也是含有空隙的，这样不管是气态的工作介质还是液态的工作介质都可以通过支撑柱3，故本发明的工作介质的回流效率会得到一定的提高，并且本发明中腔体1换热腔体1内的毛细结构2均是铝制材料制作而成，故具有轻质的特点。
Claims (6)
1.一种均温板，其特征在于：包括腔体，腔体内设置有多个支撑柱；所述腔体内烧结成型有毛细结构，所述毛细结构由铝粉或者铝合金粉烧结而成；毛细结构的孔隙率在20%-70%之间，毛细结构的孔隙的孔径在5μm-500μm之间。
2.根据权利要求1所述的均温板，其特征在于：所述腔体受热端的毛细结构的孔隙的孔径小于冷却端的毛细结构的孔隙的孔径。
3.根据权利要求1所述的均温板，其特征在于：所述支撑柱的孔隙率在20%-50%之间。
4.一种根据权利要求1-3任一项所述的均温板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤；
1）配置铝粉或者铝合金粉的浆料；
2）将支撑柱固定设置在腔体的上盖或者下盖的内腔壁上；
3）将步骤1）配置好的浆料涂覆或者喷涂在上盖或者下盖的内腔壁上，并且成型；
4）将步骤3）完成的上盖或者下盖放入到烧结炉中进行烧结，烧结形成毛细结构；
5）将腔体的上盖和下盖之间密封后，注入工作介质后得到均温板。
5.根据权利要求4所述的均温板的制备方法，其特征在于：所述步骤3）中在腔体的上盖或者下盖的内腔壁上的成型的浆料呈网状。
6.根据权利要求4所述的均温板的制备方法，其特征在于：所述步骤4）完成后将烧结形成有毛细结构的腔体的上盖或者下盖放入到有机溶液中清洗后，然后用去离子水中清洗干净。
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